Ekskuilua, Elektaa ja magnetoenkefalografiaa

19.4. käytiin ekskursiolla Elektassa kuulemassa lisää näiden valmistamista magnetoenkefalografia-laitteista (MEG). MEG-mittauksen toiminta perustuu neuroneissa kulkevien sähkövirtojen indusoimien magneettikenttien (voimakkuudeltaan 10 fT – 1 pT) mittaamiseen kallon ulkopuolelle sijoitetuilla sensoreilla. Aivokuoren neuronien orientaatio noudattaa karkeasti aivokuoren pinnan muotoa, mikä edesauttaa mittausta (kallon pinnalle asetettu sensori on kohtisuorassa magneettikenttää vastaan).

Elekta Neuromag -laitteessa magneettikenttien mittaus tapahtuu herkillä SQUID-sensoreilla, jotka viilennetään nestemäisen heliumin avulla 4 K lämpötilaan. Nykyisessä mallissa on aivojen toiminnan mallintamiseen 306 kanavaa, ja kanavien määrän lisääminen on vaikeaa johtuen sensorien etäisyydestä aivoihin (pienimmillään noin 30 mm). Tämä etäisyys johtuu sekä aivoja ympäröivistä suojarakenteista (kallo, iho jne.) sekä sensoreiden tarvitsemasta lämpöeristyksestä. Jos sensoreiden toimintalämpötilaa voitaisiin nostaa, eristekerroksen paksuutta voitaisiin vastaavasti ohentaa, jolloin sensorit voitaisiin sijoittaa lähemmäs aivoja ja kanavien lukumäärää voitaisiin nostaa.

MEG-laitteisto on hyvin herkkä häiriösignaaleilla, joita voi tulla ympäristöstä (voimalinjat, liikenne, hissit, sähkölaitteet jne.) tai koehenkilöstä (hammasraudat, proteesit, ynnä muut kehoon upotetut metalliesineet). Lisäksi itse sensoreissa esiintyy pieniä määriä kohinaa. Ulkoisten magneettikenttien vaikutuksen vähentämiseen sensoreissa voidaan käyttää magneettisuojahuoneita ja näiden sisällä vielä ulkoisia magneettikenttiä kompensoivia sähkömagneetteja.

Sensorien mittaamasta signaalista voidaan edelleen poistaa ulkoisien häiriöiden vaikutuksia kohinanpoistoalgoritmien ja keskiarvottamisen avulla, olettaen että mitattu signaali on pysynyt sensorin dynaamisen alueen sisällä  (saturoitunutta signaalia ei tietenkään voida laskennallisesti siistiä). Laskennallisilla menetelmillä voidaan myös erotella sisäisten ja ulkoisten häiriöiden vaikutukset toisistaan, ja kompensoida koehenkilön pään liikkeiden vaikutuksia.